数学有什么用

    数学有什么用？我相信绝大多数学习过数学的人都提出过的问题。

    数学没什么用。我知道这是许多学习过数学的人给出的的结论。

    他们会说：我上街买菜，用不着三角公式图像；我在厨房做饭用不到计算曲面面积；我上班工作不用积分求导数学除了应付考试还有什么用处？！

    对于人类自己创造出的，人类文化中少数的几个精华之一的数学，许多人竟然是反感的，是不屑的。这是我们的教育出了问题，但数学的作用是却不是以我们的无知能否认得了的。

    一位数学爱好者王广平收集了一篇文章，从一方面探寻了数学的用处，大家参考参考。

    有这样一个传说，一次，数学家欧几里得教一个学生学习某个定理，结束后这个年轻人问欧几里得，他学了能得到什么好处。欧几里得叫过一个奴隶，对他说：“给他3个奥波尔，他说他学了东西要得到好处。”在数学还非常哲学化的古希腊，探究世界的本原、万物之道，而要得到什么“好处”受到鄙视是可以理解的。这就像另一个故事：在巴黎的一个酒吧里，一个姑娘问她的情人迟到的原因，那年轻人说他在赶做一道数学题，姑娘摇着脑袋，不解地问：“我真不明白，你花那么多时间搞数学，数学到底有什么用啊？”那年轻人长久地看着她，然后说：“宝贝儿，那么爱情，到底有什么用啊？”

    世界上有些东西比较可信，有些则不那么可信。这里说的信不是诚信，诚信诉诸道德，解决“说真话”的问题，至于“真话”是否可信，是否正确，那是另一回事。

    什么东西可信呢？我看见一个人在那里，我拿着一件东西感到它的重量，这都是很确凿的经验，不好否认。但是经验靠不住也是常识，两个小孩辩论太阳的远近，一个说太阳早晚冷中午热，所以早晚远中午近，另一个说太阳早晚大中午小，所以早晚近中午远，各执一词，把孔夫子都难倒了，古人用日常的直接经验没法解释这样的矛盾。

    由经验构成的分散的知识，显然没有成体系的知识可信，我们历来都对知识的体系更有信任感。例如牛顿的力学体系，可以精确地计算物体的运动，即使推测1亿年的日食也几乎丝毫不差；达尔文以物种进化和自然选择为核心的进化论，把整个生物世界统括为一个有序的、有机的系统，使得我们知道不同物种之间的关系。

    但是，即使是经典的知识体系，也不足以始终承载我们的全部信任，因为新的经验、新的研究会调整、更新旧的知识体系，新理论会替代旧理论。爱因斯坦相对论的出现，使得牛顿的力学体系成为一种更广泛理论中的特例；基因学说的发展和化石证据的积累，使得达尔文进化论中渐变的思想受到挑战，这样的事例充满了整个科学发展的历史，让我们不时用怀疑的眼光打量一下那些仿佛无懈可击的知识体系，对它们心存警惕。

    不过，在人们追求确定性、可靠性的时候，还有一块安宁的绿洲，那就是数学。数学是我们最可信赖的科学，什么东西一经数学的证明，便板上钉钉，确凿无疑。另外，新的数学理论开拓新的领域，可以包容但不会否定已有的理论。数学是惟一一门新理论不推翻旧理论的科学，这也是数学值得信赖的明证。

    数学追求什么？我们称古希腊的贤哲泰勒斯是古代数学第一人，是因为他不像埃及或巴比伦人那样，对任意一个规则物体求数值解，他的雄心是揭示一个系列的真理。比如圆，他的答案不是关于一个特殊圆，而是任意圆，他对全世界所有的圆感兴趣，他创造的理想的圆可以断言：任何经过圆心的直线都将圆分割为两等分，他找到的真理揭示了圆的性质。

    数学要求普遍的确定性。

    数学要划清结果和证明的界限。

    世界再变幻不定，我们也总要有所凭信，有所依托，把这种凭信的根据推到极致，我们能体会到数学的力量。数学之大用也在于此。

    我们的先人很早就开始用数学来解决具体的工程问题，在这方面，各古文明都有上佳的表现，但是古希腊人对数学的理解更值得我们敬佩。首先是毕达哥拉斯学派，他们把数看作是构成世界的要素，世上万物的关系都可以用数来解析，这绝不是我们现代“数字地球”之类的概念可以比拟的，那是一种世界观，万物最终可以归结为数，由数学说明的东西可以成为神圣的信仰，我想，持这样想法的人，一定对自然常存敬畏，不会专横自欺的。

    其次，古希腊人把数学用于辩论，他们要求数学提供关于政治、法律、哲学论点的论据，要求绝对可靠的证据，要求“不可驳斥性”；他们也不满足于（例如埃及、巴比伦前辈那样的）经验性的证据，而是进一步要求证明，要求普遍的确定性。多么可爱、严正的要求！有这样要求的人，必定明达事理，光明磊落。

    为了保证思想的可靠，古希腊的思想家制定了思想的规则，在人类历史上，思想第一次成为思想的对象，这些规则我们称之为逻辑。比如不可同时承认正命题和反命题，换句话说，一个论点和它的反论点不能同时为真，即矛盾律；比如一正论点与反论点不可同时为假，即排中律。所有这些努力，都特别体现着人类对确定、可靠的知识的追求，一部数学史，就是人类不断扩大确知领域的历史。

    法国作家德尼盖之撰写的鹦鹉的定理是一部通俗的数学史。这本书首先要打破的，是人们对于数学抽象、枯燥的偏见，它用一个生动的故事贯穿始终，其间穿插着“可以和最好的小说家的小说相媲美的故事”像数学家的故事，比如波斯人欧玛尔海亚姆，突斯人奈绥尔丁，意大利人塔尔塔利亚，法国人费马，瑞士人欧拉，等等；像数学的故事，比如位置记数法，球面三角“0”的产生“＝”的产生，虚数的产生，等等。鹦鹉的定理在写作手法上颇像乔斯坦贾德的小说苏菲的世界，尽量通俗地向公众，主要是中学以上文化程度的读者普及数学史的知识，这两本书，一本谈哲学，一本谈数学，恰巧是我们通常认为晦涩高深的学问，然而通过他们深入浅出的叙述，学问依然是学问，面目已经和蔼可亲多了，这是莫大的功德。而最为重要的是，这样的史书弥漫着一团清正睿智之气，引人倾听无声之音，观照无形之象，体察无用之用。

    我们可以疏于计算，但是，不能没有数学的滋养。再回到那些最好的数学猜想，几个世纪以来最伟大的数学家们曾为之殚精竭虑的猜想，像费马猜想、哥德巴赫猜想、欧拉猜想等等。想想吧，全世界的人都知道那道理存在，任何人在它们面前都束手无策，这就是所谓的数学猜想！要知道，它绝对简单，极容易断定，一个中等智力的中学生明白起来也不费吹灰之力。这种断定人人都承认其正确性，然而又没有人能证明其真理性。你知道我们为之陶醉、被它激励的原因究竟是什么吗？

    我来讲几个数学家的故事，你会和数学走得更进些！

    也许数学家们的研究是我们难于理解的，但数学家们的故事我们不妨看看。

    “文%革”中，批斗陈景润的人宣布：让哥德巴赫猜想见鬼去吧！1+2有什么了不起！1+2不就等于3么？吃着农民种的粮食，住着工人盖的房子，有解放军战士保护着，还领着国家的工资，研究什么1+2=3，什么玩艺儿？伪科学！陈腾地跳上桌子，一步便迈向洞开的窗户，纵身往下一跳！命不该绝。他从三楼窗口往下跳，伸出的屋沿挡了他一下，一个罕见的奇迹！跳楼的陈景润安然无恙，只是大腿上擦破了点皮，有涔涔的鲜血冒出来。一个造反派干将，见到跳楼后平安无事的陈景润，说：“真不愧是个知名的数学家，连跳楼都懂得选择角度！”

    一次，数学家欧基里德教一个学生学习某个定理。结束后这个年轻人问欧基里德，他学了能得到什么好处。欧基里德叫过一个奴隶，对他说：“给他3个奥波尔，他说他学了东西要得到好处。”在数学还非常哲学化的古希腊，探究世界的本原、万物之道，而要得到什么“好处”受到... -->>
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